(57)【要約】【課題】燃料噴射弁や燃料ポンプなどをガソリン中にアルコールを含有するアルコール燃料に用いた場合でも、摺動部材間の摩擦抵抗を低減し、腐食摩耗を防止して、これら装置の耐久信頼性を高めることができるアルコール燃料潤滑摺動部材を提供する。【解決手段】アルコール燃料の存在下で互いに摺動する部材の一方又両方の摺動面に、水素含有量の低い、例えばダイヤモンドライクカーボンのような硬質炭素薄膜から成る被覆を施す。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコール燃料の存在下で互いに摺動する燃料潤滑摺動部材であって、当該部材における摺動面の一方又は双方に水素含有量が３０原子％以下の硬質炭素薄膜を備えていることを特徴とするアルコール燃料潤滑摺動部材。
【請求項２】
上記硬質炭素薄膜の水素含有量が５原子％以下であることを特徴とする請求項１に記載のアルコール燃料潤滑摺動部材。
【請求項３】
上記硬質炭素薄膜の水素含有量が０．５原子％以下であることを特徴とする請求項１に記載のアルコール燃料潤滑摺動部材。
【請求項４】
上記硬質炭素薄膜がアーク式イオンプレーティング法により製膜された硬質炭素薄膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のアルコール燃料潤滑摺動部材。
【請求項５】
上記アルコール燃料がエタノール、メタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール及びイソブタノールから成る群より選ばれた少なくとも１種のアルコールを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のアルコール燃料潤滑摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の燃料潤滑摺動部材、すなわち燃料噴射弁におけるニードルバルブ、バルブガイド、ノズル、ハウジング、高圧燃料ポンプにおけるリングカム、プランジャ、バルブサクション、ハウジングなどのように、燃料の存在下で互いに摺動する部材に係わり、特に、ガソリン中にエタノールなどのアルコール類を混合したアルコール燃料中で互いに摺動するアルコール燃料潤滑摺動部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化石燃料（石油）の枯渇化や、排ガスやＣＯ２などの環境問題の観点から、いわゆるバイオ燃料に対する期待が高まっている。
バイオ燃料は、菜種、大豆、サトウキビなどの農業作物や、麦わら、籾殻などの農業廃棄物、その他一般の廃棄物など生物起源のバイオマスをいくつかのプロセスを経て燃料化したものであって、排ガスは、一般にガソリンや軽油燃料に較べてきれいなものとなる。
【０００３】
ガソリンエンジンにおいては、例えばサトウキビやキャッサバ等から製造されたエタノールをガソリンに混合した「アルコール燃料」の実用化がなされており、３％のエタノールを混合したＥ３燃料、特に北米等では、１０％のエタノールを混合したＥ１０燃料まで実用化が進んでいる。さらに、高濃度のＥ８５燃料やＥ９５燃料についてもその検討が始まっている。
【０００４】
一方、上記のような燃料噴射弁や燃料ポンプをアルコール燃料に適用した場合、マルテンサイト系ステンレス鋼などから成る構成部品がアルコール腐食を起し、摺動部や衝突部に異常摩耗が発生することが知られており、この対策として、窒化クロム又は窒化チタンなどの硬質薄膜を燃料噴射弁の摺動部に形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−６３１３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された燃料噴射弁においては、上記硬質薄膜によって異常摩耗を低減し得たとしても、燃料介在下の硬質被膜部における摩擦係数を十分に低くすることができず、摩擦抵抗のさらなる低減が求められていた。
【０００７】
本発明は、従来の燃料潤滑摺動部材をアルコール燃料に適用した場合における上記のような課題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、アルコールが配合されたガソリンを用いた場合でも、摺動部材間の摩擦抵抗を低減し、腐食摩耗を防止して、耐久信頼性の高い燃料潤滑摺動部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、部材の摺動面の一方又は双方に、ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」と称する）などの硬質炭素薄膜から成る低水素含有量の被覆を施すことによって、アルコール燃料を介して摺動する摺動面の摩擦を軽減して、腐食摩耗を大幅に低下できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明のアルコール燃料潤滑摺動部材は、上記知見に基づくものであって、アルコール燃料の存在下で互いに摺動する燃料潤滑摺動部材の摺動面の少なくとも一方に、硬質炭素薄膜を備えており、当該硬質炭素薄膜の水素含有量が３０原子％以下、好ましくは５原子％以下、さらに好ましくは０．５原子％以下であることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、更に詳細に説明する。なお、本明細書において「％」は、特記しない限り質量百分率を示すものとする。
【００１１】
本発明のアルコール燃料潤滑摺動部材は、上記したように、アルコール燃料、すなわちアルコールを含むガソリンを燃料として運転するエンジンに用いる燃料噴射弁や燃料ポンプなどの構成部材のうち、このようなアルコール燃料が介在した状態で互いに摺動する部材であって、これら部材の摺動面のいずれか一方、あるいはその両方に水素含有量が３０原子％以下の硬質炭素薄膜を備えたものであるから、硬質炭素薄膜によってアルコール腐食が防止されると共に、燃料介在下における部材間の摩擦係数が低減し、腐食摩耗量が少なくなって、長期間の安定作動が確保されることになる。
【００１２】
図１は、このようなアルコール燃料潤滑摺動部材の例を示す燃料噴射弁の概略断面図であって、図に示す燃料噴射弁１は、ハウジング２の中心部にニードルバルブ３を備え、当該ニードルバルブ３は、ハウジング２の先端寄りに設けたバルブガイド４に案内されて進退し、燃料の噴射停止時には、先端部に配設したノズル５の開口縁部に圧接するようになっている。
【００１３】
したがって、ニードルバルブ３は、作動に際してバルブガイド４の内周面に摺動すると共に、ノズル５に衝突することから、ニードルバルブ３の外周面に上記のような硬質炭素薄膜の被覆を施すようにする。
このとき、当該ニードルバルブ３の相手摺動部材、すなわちバルブガイド４及びノズル５の摺動面に硬質炭素薄膜を成膜してもよく、当然これら部材の双方に硬質炭素薄膜を形成することも可能である。
【００１４】
上記硬質炭素薄膜としては、例えば炭素原子を主として構成されるＤＬＣ材料を用いることができ、例えばプラズマＣＶＤ法により成膜することができる。
このＤＬＣ材料は、非晶質のものであって、炭素同士の結合形態がダイヤモンド構造（ＳＰ３結合）とグラファイト結合（ＳＰ２結合）の両方から成る。具体的には、炭素元素だけから成るａ−Ｃ（アモルファスカーボン）、水素を含有するａ−Ｃ：Ｈ（水素アモルファスカーボン）、及びチタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）等の金属元素を一部に含むＭｅＣなどを好適に用いることができる。
【００１５】
また、硬質炭素薄膜中の水素含有量が増加すると摩擦係数が増すことから、本発明においては水素含有量を多くとも３０原子％とする必要があるが、アルコール燃料中での摺動時における摩擦係数を十分に低下させ、さらに安定した摺動特性を確保するためには、５原子％以下、さらには０．５原子％以下とすることが望ましい。
【００１６】
そして、このような水素含有量の低い硬質炭素薄膜は、例えばスパッタリング法やイオンプレーティング法など、水素や水素含有化合物を実質的に使用しないＰＶＤ法によって成膜することによって得られる。
この場合、成膜時に水素を含まないガスを用いるだけでなく、場合によっては反応容器や基材保持具のベーキングや、基材表面のクリーニングを十分に行ったうえで成膜することが被膜中の水素量を減らすために望ましい。
【００１７】
なお、本発明のアルコール燃料潤滑摺動部材において、上記硬質炭素薄膜を成膜するための基材としては、一般に鋼材やアルミニウム合金材、適用部位によっては樹脂材料等を使用することができ、特に限定されない。
【００１８】
上記アルコール燃料として、ガソリン中に混合するアルコールについては、特に限定されず、１価又は多価アルコール類、これらアルコール類のアルキレンオキサイド付加物、さらにはこれらの混合物を用いることができる。
【００１９】
１価アルコール類としては、ヒドロキシル基を分子中に１つ有するものであり、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール（１−プロパノール、２−プロパノール）、ブタノール（１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール）、ペンタノール（１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、３−メチル−２−ブタノール、２−メチル−２−ブタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール）、ヘキサノール（１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、２−メチル−１−ペンタノール、２−メチル−２−ペンタノール、２−メチル−３−ペンタノール、３−メチル−１−ペンタノール、３−メチル−２−ペンタノール、３−メチル−３−ペンタノール、４−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２，３−ジメチル−１−ブタノール、２，３−ジメチル−２−ブタノール、３，３−ジメチル−１−ブタノール、３，３−ジメチル−２−ブタノール、２−エチル−１−ブタノール、２，２−ジメチルブタノール）、ヘプタノール（１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、２−メチル−１−ヘキサノール、２−メチル−２−ヘキサノール、２−メチル−３−ヘキサノール、５−メチル−２−ヘキサノール、３−エチル−３−ペンタノール、２，２−ジメチル−３−ペンタノール、２，３−ジメチル−３−ペンタノール、２，４−ジメチル−３−ペンタノール、４，４−ジメチル−２−ペンタノール、３−メチル−１−ヘキサノール、４−メチル−１−ヘキサノール、５−メチル−１−ヘキサノール、２−エチルペンタノール）、オクタノール（１−オクタノール、２−オクタノール、３−オクタノール、４−メチル−３−ヘプタノール、６−メチル−２−ヘプタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、２−プロピル−１−ペンタノール、２，４，４−トリメチル−１−ペンタノール、３，５−ジメチル−１−ヘキサノール、２−メチル−１−ヘプタノール、２，２−ジメチル−１−ヘキサノール）、ノナノール（１−ノナノール、２−ノナノール、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール、２，６−ジメチル−４−ヘプタノール、３−エチル−２，２−ジメチル−３−ペンタノール、５−メチルオクタノール等）、デカノール（１−デカノール、２−デカノール、４−デカノール、３，７−ジメチル−１−オクタノール、２，４，６−トリメチルヘプタノール等）、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール（ステアリルアルコール等）、ノナデカノール、エイコサノール、ヘンエイコサノール、トリコサノール、テトラコサノール等の炭素数１〜４０の１価アルキルアルコール類（これらアルキル基は直鎖状であっても分枝状であっても良い）；エテノール、プロペノール、ブテノール、ヘキセノール、オクテノール、デセノール、ドデセノール、オクタデセノール（オレイルアルコール等）等炭素数２〜４０の１価アルケニルアルコール類（これらアルケニル基は直鎖状であっても分枝状であっても良く、また、二重結合の位置も任意である）；シクロペンタノール、シクロヘキサノール、シクロヘプタノール、シクロオクタノール、メチルシクロペンタノール、メチルシクロヘキサノール、ジメチルシクロヘキサノール、エチルシクロヘキサノール、プロピルシクロヘキサノール、ブチルシクロヘキサノール、ジメチルシクロヘキサノール、シクロペンチルメタノール、シクロヘキシルメタノール（１−シクロヘキシルエタノール、２−シクロヘキシルエタノール等）、シクロヘキシルエタノール、シクロヘキシルプロパノール（３−シクロヘキシルプロパノール等）、シクロヘキシルブタノール（４−シクロヘキシルブタノール等）、ブチルシクロヘキサノール、３，３，５，５−テトラメチルシクロヘキサノール等の炭素数３〜４０の１価（アルキル）シクロアルキルアルコール類（これらアルキル基は直鎖状であっても分枝状であっても良く、また、アルキル基、ヒドロキシル基の置換位置も任意である）；フェニルアルコール、メチルフェニルアルコール（ｏ―クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール）、クレオソール、エチルフェニルアルコール、プロピルフェニルアルコール、ブチルフェニルアルコール、ブチルメチルフェニルアルコール（３−メチルー６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルアルコール等）、ジメチルフェニルアルコール、ジエチルフェニルアルコール、ジブチルフェニルアルコール（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルアルコール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルアルコール等）、ジブチルメチルフェニルアルコール（２，６−ジｔｅｒｔ−ブチル−４メチルフェニルアルコール等）、ジブチルエチルフェニルアルコール（２，６−ジｔｅｒｔ−ブチル−４エチルフェニルアルコール等）、トリブチルフェニルアルコール（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルアルコール等）、ナフトール（α―ナフトール、β−ナフトール等）、ジブチルナフトール（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−α−ナフトール等）等の（アルキル）アリールアルコール類（これらアルキル基は直鎖状であっても分枝状であっても良く、また、アルキル基、ヒドロキシル基の置換位置も任意である）等；６−（４−オキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−アニリノ）−２，４−ビス−（ｎ−オクチル−チオ）−１，３，５−トリアジン等及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００２０】
これらの中では、硬質炭素薄膜をコーティングした摺動部材と任意の材料からなる摺動面の摩擦をより低下させることができ、揮発性が低く高温条件においても摩擦低減効果を発揮できる点で、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数１２〜１８の直鎖又は分枝のアルキル又はアルケニルアルコール類がより好ましい。
【００２１】
２価アルコールとしては、具体的には、ヒドロキシル基を分子中に２つ有するものであり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，１５−ヘプタデカンジオール、１．１６−ヘキサデカンジオール、１，１７−ヘプタデカンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，１９−ノナデカンジオール、１，２０−イコサデカンジオール等の炭素数２〜４０のアルキル又はアルケニルジオール類（これらアルキル基又はアルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、アルケニル基の二重結合の位置は任意であり、ヒドロキシル基の置換位置も任意である）；シクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール等の（アルキル）シクロアルカンジオール類（アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、アルキル基、ヒドロキシル基の置換位置は任意である）、ベンゼンジオール（カテコール等）、メチルベンゼンジオール、エチルベンゼンジオール、ブチルベンゼンジオール（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等）、ジブチルベンゼンジオール（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−レゾルシン等）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、２，２’−メチレンビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、２，２’−チオビス−（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−レゾルシン）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、４，４’−メチレンビス−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、２，２’−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ビドロキシ）プロパン、４，４’−シクロヘキシリデンビス−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、等の炭素数２〜４０の２価（アルキル）アリールアルコール類（アルキル基は直鎖状でも分枝状でも良く、アルキル基、ヒドロキシル基の置換位置は任意である）等；ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールとホルムアルデヒドとの縮合物、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールとアセトアルデヒドとの縮合物等；及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００２２】
これらの中では、硬質炭素薄膜をコーティングした摺動部材と任意の材料からなる摺動面の摩擦をより低下させることができる点で、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール等が好ましい。また、２，６−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−（３，５−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジル）フェニルアルコール等の分子量３００以上、好ましくは４００の高分子量のヒンダードアルコール類が、高温条件（例えば内燃機関等の摺動条件）においても揮発しにくく耐熱性に優れ、摩擦低減効果を発揮できるとともに、優れた酸化安定性をも付与できる点で好ましい。
【００２３】
３価以上のアルコール類としては、具体的には、ヒドロキシル基を３つ以上有するものであり、通常３〜１０価、好ましくは３〜６価の多価アルコールが用いられる。これら成分の具体例としては、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等のトリメチロールアルカン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等、及びこれらの重合体又は縮合物（例えば、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等のグリセリンの２〜８量体等、ジトリメチロールプロパン等のトリメチロールプロパンの２〜８量体等、ジペンタエリスリトール等のペンタエリスリトールの２〜４量体等、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物等の縮合化合物（分子内縮合化合物、分子間縮合化合物又は自己縮合化合物）等が挙げられる。
【００２４】
また、キシロース、アラビトール、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マントース、イソマルトース、トレハロース、スクロース等の糖類も使用可能である。
【００２５】
これらの中では、グリセリン、トリメチロールアルカン（例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン）、ペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の３〜６価の多価アルコール及びこれらの混合物等がより好ましく、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン及びこれらの混合物がさらに好ましく、酸素含有量が２０％以上、好ましくは３０％以上、特に好ましくは４０％である多価アルコール類であることが特に好ましい。６価を超える多価アルコールの場合、粘度が高くなりすぎる。
【００２６】
上記した１価及び多価アルコールから選ばれるアルコール類のアルキレンオキサイド付加物としては、具体的には、当該アルコール類に炭素数２〜６、好ましくは炭素数２〜４のアルキレンオキサイドあるいはその重合体又は共重合体を付加させ、アルコール類のヒドロキシル基をハイドロカルビルエーテル化又はハイドロカルビルエステル化したものが挙げられる。炭素数２〜６のアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−エポキシブタン（α−ブチレンオキサイド）、２，３−エポキシブタン（β−ブチレンオキサイド）、１，２−エポキシ−１−メチルプロパン、１，２−エポキシヘプタン、１，２−エポキシヘキサン等が挙げられる。これらの中では、低摩擦性に優れる点から、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが好ましく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドがより好ましい。
【００２７】
なお、２種以上のアルキレンオキサイドを用いた場合には、オキシアルキレン基の重合形式に特に制限はなく、ランダム共重合していても、ブロック共重合していてもよい。また、ヒドロキシル基を２〜６個有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させる際、全てのヒドロキシル基に付加させてもよいし、一部のヒドロキシル基のみに付加させてもよい。
【００２８】
以上のように、アルコール燃料として使用可能なアルコール類を多数列挙したが、この中では、価格や入手の容易性の点から考えると、エタノール、メタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、イソブタノール等を単独、あるいは混合して使用することが望ましく、特にＣＯ２削減の観点からは、生物起源のエタノールを使用することが望ましい。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例と比較例によって、更に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例のみに限定されるものではない。
【００３０】
〔摩擦摩耗試験〕
図２に示すように、摺動側試験片としてピン型試験片２１、相手側試験片としてディスク型試験片２２を用いて、ＳＲＶ試験を行い、以下に示す条件のもとに摩擦係数及びピン型試験片２１の摩耗量を測定した。なお、摩耗量については、後述する実施例３の摩耗量を「１」とする相対値で示した。
摩擦摩耗試験条件
摺動側試験片：φ１８×２２ｍｍピン型試験片（ＳＵＪ２鋼）
相手側試験片：φ２４×７ｍｍディスク型試験片（Ｓ４５Ｃ鋼）
試験装置    ：ＳＲＶ試験装置
周波数      ：５０Ｈｚ
試験温度    ：８０℃
荷重方式    ：４００Ｎ
摺動幅      ：３ｍｍ
試験時間    ：１５分
【００３１】
（実施例１）
ＪＩＳ  Ｇ４８０５に高炭素クロム軸受鋼鋼材として規定されるＳＵＪ２鋼から１２φ×２２ｍｍのピン型試験片基材を切り出し、この基材の表面にＰＶＤアークイオン式イオンプレーティング法によって、水素原子の量が２０原子％のＤＬＣ薄膜を厚さ０．５μｍに成膜し、これを本実施例の摺動側試験片（ピン型試験片）として使用した。
一方、ＪＩＳ  Ｇ４０５１に機械構造用炭素鋼鋼材として規定されるＳ４５Ｃ鋼から２４φ×７ｍｍのディスク型試験片を切り出し、上部表面の表面粗さＲａを０．２μｍに仕上げたものを相手側試験片（ディスク型試験片）として使用し、上記条件によるＳＲＶ試験を実施した。なお、当該実施例においては、１０％のエタノールを含むガソリン燃料を摺動側試験片に塗布した状態で性能評価を実施した。その結果を表１に示す。
【００３２】
（実施例２）
上記実施例１と同様のピン型試験片基材の表面にＰＶＤアークイオン式イオンプレーティング法によって、水素原子の量が０．５原子％のＤＬＣ薄膜を厚さ０．５μｍに成膜し、これを本実施例の摺動側試験片として使用した。これ以外は、上記実施例１と同様の条件のもとにＳＲＶ試験を実施した。その結果を表１に併せて示す。
【００３３】
（実施例３）
上記実施例２と同様の摺動側試験片（ピン型試験片）及び相手側試験片（ディスク型試験片）を使用し、８５％のエタノールをガソリン中に混合したアルコール燃料を摺動側試験片に塗布した状態で同様のＳＲＶ試験を実施した。その結果を表１に併せて示す。
【００３４】
（比較例１）
上記実施例１と同様のピン型試験片基材の表面に、Ｃｒメッキ処理を施したものを本例の摺動側試験片として使用し、これ以外は上記実施例１と同様の条件のもとにＳＲＶ試験を実施した。その結果を表１に併せて示す。
【００３５】
（比較例２）
上記実施例１と同様のピン型試験片基材の表面に、ＣｒＮ処理を施したものを本例の摺動側試験片として使用し、これ以外は上記実施例１と同様の条件のもとにＳＲＶ試験を実施した。その結果を表１に併せて示す。
【００３６】
（比較例３）
上記比較例１と同様の摺動側試験片（ピン型試験片）及び相手側試験片（ディスク型試験片）を使用し、８５％のエタノールをガソリン中に混合したアルコール燃料を摺動側試験片に塗布した状態で同様のＳＲＶ試験を実施した。その結果を表１に併せて示す。
【００３７】
（比較例４）
上記比較例２と同様の摺動側試験片（ピン型試験片）及び相手側試験片（ディスク型試験片）を使用し、８５％のエタノールをガソリン中に混合したアルコール燃料を摺動側試験片に塗布した状態で同様のＳＲＶ試験を実施した。その結果を表１に併せて示す。
【００３８】
【表１】
2005061225.tif 000003
【００３９】
〔腐食試験〕
上記実施例１、実施例３、比較例３及び比較例４と同様の試験片の組合せにおいて、上記同様のＳＲＶ試験（但し、試験時間は１時間）をエタノール浴中で実施し、摺動表面の摩耗量と共に、腐食の有無を調査した。その結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
上記の結果から明らかなように、ＤＬＣ薄膜を被覆した本発明の実施例においては、ＣｒめっきやＣｒＮ被膜処理を施した比較例に較べて、摩擦係数及び摩耗量が大幅に減少すると共に、アルコールに対する耐食性も格段に向上していることが確認された。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、アルコールを含有するアルコール燃料の存在下で互いに摺動する部材の一方又両方の摺動面に、水素含有量の少ない硬質炭素薄膜を設けるようにしていることから、アルコール燃料の存在下で摺動する摺動面における摩擦係数及び摺動抵抗を小さくすることができ、腐食摩耗量の大幅な低減が可能になるという極めて優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアルコール燃料潤滑摺動部材の一例として燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例において摩擦係数及び摩耗量の測定に用いたＳＲＶ試験の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
３  ニードルバルブ（アルコール燃料潤滑摺動部材）
４  バルブガイド（アルコール燃料潤滑摺動部材）
５  ノズル（アルコール燃料潤滑摺動部材）
【図１】
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【図２】
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